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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第34 讲 化学反应的热效应 （讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】放热反应和吸热反应+5 道例题
【知识点2】热化学方程式+5 道例题
【知识点3】燃烧热、中和热+5 道例题
【知识点4】中和热的测定实验+5 道例题
【知识点5】盖斯定律、反应热的计算与比较+5 道例题
【知识点6】能源+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】放热反应和吸热反应
1．化学反应的实质
反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。既有物质变化，又伴有能量变化，能量的变化通常
主要表现为热量的变化，也有光能和电能等。
反应热
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称
为化学反应的热效应，简称反应热。
焓变
在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于焓变，其符号为
ΔH，单位是kJ/mol(或kJ·mol－1)。
2．放热反应和吸热反应
（1）化学反应放热和吸热的原因
判断依据
放热反应
吸热反应
反应物总能量与
生成物总能量的
相对大小
反应物具有的总能量大于生成物具有的
总能量。E(反应物)＞E(生成物)
反应物具有的总能量小于生成物具有的
总能量。E(反应物)＜E(生成物)
与化学键的关系
生成物分子成键时释放出的总能量大于
反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放出的总能量小于
反应物分子断键时吸收的总能量
ΔH 的符号
ΔH<0(“－”号)
ΔH>0(“＋”号)
1
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反应过程图示
（2）记忆常见的放热反应和吸热反应
化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl 与Ba(OH)2·8H2O 在常
温常压下即可进行。
过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反
应。如水结成冰放热，但不属于放热反应，稀释浓硫酸、氢氧化钠溶于水等过程虽然放热，但不是化学变
化，因此属于放热过程而不是放热反应。同理，铵盐溶于水属于吸热过程。
常见的放热反应
a．所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气中
燃烧，镁条在CO2中燃烧。
b．所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
c．大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2
d．铝热反应，如：2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3
e．活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑
f．生成沉淀的反应
常见的吸热反应
a．大多数分解反应，如：NH4Cl
NH3↑＋HCl↑、CaCO3=====CaO＋CO2↑
b．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应
c．以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuO
H2O＋Cu、C＋
H2O(g)=====CO＋H2
d．盐类的水解反应
【例1】下列化学变化中属于吸热反应的是
A．氢氧化钠与盐酸反应
B．乙醇燃烧
C．石灰石高温分解
D．钠与水反应
【答案】C
【详解】A．氢氧化钠与盐酸反应是中和反应，中和反应属于放热反应，A 不符合题意；
B．乙醇燃烧是燃烧反应，所有燃烧反应均为放热反应，B 不符合题意；
C．石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳，大多数分解反应需要吸收热量才能进行，属于吸热反应，C
符合题意；
D．钠与水反应剧烈，放出大量热，属于放热反应，D 不符合题意；
故选C。
【例2】下图是反应
的能量变化图。下列说法错误的是
A．
的能量为bkJ
2
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B．反应物总能量小于生成物总能量
C．
是吸热反应
D．断开
和
的化学键需要吸收akJ 的能量
【答案】A
【详解】A．题图中表明断裂2mol
键吸收bkJ 能量，而
的总能量未知，A 项错误；
B．题图表明反应物的总能量低于生成物的总能量，B 项正确；
C．题图表明反应物的总能量低于生成物的总能量，则
属于吸热反应，C 项正确；
D．题图表明断裂1mol
键和1mol
键吸收
kJ 能量，D 项正确；
故选：A。
【例3】已知在微生物的作用下，
经过两步反应被氧化成
，两步反应的焓变如图所示。下列说法
错误的是
A．两步反应均为放热反应
B．一定范围内，温度越高，反应速率越快
C．
D．
【答案】C
【详解】A．由图可知，反应物能量均高于产物能量，所以两步反应均为放热反应，A 项正确；
B．温度升高，反应速率加快，该反应中微生物起催化作用，温度太高，微生物失活，反应速率可能会减
慢，B 项正确；
C．根据图像可知，
完全转化为
，其
，所以
，C 项错误；
D．根据盖斯定律，第一、二步加和得：
，D 项正确；
故选C。
【例4】如图(
表示活化能)是
与
生成
的部分反应过程中各物质的能量变化关系图，下列说
法正确的是
3
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A．题述反应为吸热反应
B．升高温度，
均增大，反应速率加快
C．第一步反应的方程式可表示为
D．第一步反应的速率大于第二步反应的速率
【答案】C
【详解】A．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A 项错误；
B．升高温度，不能增大反应的活化能，即Ea1、Ea2均不变，但可以加快反应速率，B 项错误；
C．由图可知，第一步反应的方程式为：
，C 项正确；
D．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，第一步反应单位体积内活化分子百分数低于第二步反
应，所以第一步反应的速率小于第二步反应的速率，D 项错误；
故选C。
【例5】为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想
固体溶于水的过程分两步实现，示意图如
下。
下列说法不正确的是
A．
固体溶解是吸热过程
B．根据盖斯定律可知：
C．根据各微粒的状态，可判断
，
D．溶解过程的能量变化，与
固体和
溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【详解】由图可知，
固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl 固体变为Na+和Cl-，此过程离子
键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成
键过程，为放热过程。
A．由图可知，
固体溶解过程的焓变为
，为吸热过程，A 正确；
B．由图可知，
固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知
，即
，B 正
确；
C．由分析可知，第一步为NaCl 固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步
4
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为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C 错
误；
D．由分析可知，溶解过程的能量变化，却决于
固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量
有关，即与
固体和
溶液中微粒间作用力的强弱有关，D 正确；
故选C。
【知识点2】热化学方程式
1．概念：表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。例如：2H2(g)＋
O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，表示25 ℃，101 kPa 下，2 mol 氢气和1 mol 氧气反应生成2 mol
液态水时放出571.6 kJ 的热量。
2．书写热化学方程式注意事项
（1）注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关，绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa 下进行
的，可不注明。
（2）注明物质状态：常用s、l、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液。
（3）注意符号、单位：ΔH 应包括“＋”或“－”、数值和单位(kJ·mol－1)。
（4）区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
（5）注意热化学方程式的化学计量数：热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的
物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH
也要加倍。正、逆反应ΔH 的数值相等、符号相反。
如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1
（6）同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称，如C(s，金刚石)、C(s，石墨)。
3．可逆反应的ΔH 表示反应物完全反应的热量变化。
如N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
表示在101 kPa、25 ℃时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ 的热量。
但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成 2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量肯定小于
92.4 kJ。
【例1】标准状态下，
与
反应生成
和
的反应
历程如图所示。下列说法正确的是
A．
B．其他条件不变，往反应体系中加入适量
可有效提高反应速率
C．其他条件不变，适当升高温度可提高加成产物中
的比例
D．历程Ⅰ第一步反应的热化学方程式为
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【答案】C
【详解】A．
为反应物总能量，
、
分别为历程Ⅰ、Ⅱ产物的能量，因
，故
，A 错误；
B．反应为烯烃与
的亲电加成，决速步为
进攻双键形成碳正离子，
是后续结合步骤的反应
物，并非决速步参与者，加入
对反应速率无显著影响，B 错误；
C．历程Ⅱ（生成
）的过渡态能量高于历程Ⅰ，活化能更大，根据阿伦尼乌斯方程，升高温
度时活化能大的反应速率增加更显著，故1-氯丙烷比例提高，C 正确；
D．历程Ⅰ第一步反应的热化学方程式为
，选项中
属于
历程Ⅰ第二步反应，D 错误；
故答案选C。
【例2】下列有关反应热的说法正确的是
A．已知S(正交，s)
(单斜，s)
，则单斜硫比正交硫稳定
B．
，b 不属于碳的燃烧热，
C．
的燃烧热是
，则反应
的反应热
D．25℃、101kPa 时，
，则含0.5mol
的稀硫酸
与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为57.3kJ
【答案】B
【详解】A．S(正交，s)
(单斜，s)
kJ·mol-1，反应吸热，说明单斜硫的内能比正交硫的内能
高，由“能量越低越稳定”得，正交硫比单斜硫稳定，故A 错误；
B．对于碳单质来说，1mol 碳完全燃烧生成稳定的
时，放出的热量才属于燃烧热，即b 不属于碳的燃
烧热，故B 正确；
C．对于
来说，燃烧热是指1mol
完全燃烧生成液态水时放出的能量，即
的燃烧热是
285.8kJ·mol-1，则其燃烧热的热化学方程式为
kJ·mol-1，故
的
(
kJ·mol-1
)
kJ·mol-1，故C 错误；
D．含0.5mol
的稀硫酸与足量氢氧化钡反应时，会生成硫酸钡沉淀，离子状态的变化也会引起体系
能量的变化，则放出的热量不等于中和热，故D 错误；
故答案为：B。
【例3】下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．稀硫酸和
反应的热化学方程式：
B．
的燃烧热
，则
反应的
C．铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，则此反应是吸热反应
D．已知
则该反应高温下为自发过程，低温下为非自发过程
【答案】D
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【详解】A．稀硫酸和
反应生成H2O 和BaSO4沉淀，其反应热不等于中和热，A 错误；
B．燃烧热是1mol 纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，CO(g)的燃烧热
，则表示
CO 燃烧热的热化学方程式为CO(g)+
O2(g)=CO2(g)
，B 错误；
C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应，需要加热，但属于放热反应，铁粉与
硫粉需要加热才能发生反应，但该反应位放热反应，C 错误；
D．反应
的ΔH > 0，且为气体体积增大的反应，ΔS > 0，根据ΔG = ΔH –
TΔS<0 时，反应能够自发进行，高温时ΔG < 0，反应自发，低温时ΔG > 0，非自发，D 正确；
故选D。
【例4】下列热化学方程式正确的是
A．甲烷的标准燃烧热为
，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
B．
下，将
和
置于密闭容器中充分反应生成
，放热
，其
热化学方程式为：
C．已知在
下，
燃烧生成水蒸气放出
热量，其热化学方程式为：
D．
时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为
，硫酸溶液与氢氧化钡
溶液反应的热化学方程式为：
【答案】C
【详解】A． 燃烧热是指1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，一般C→CO2(g)，
S→SO2(g)，H→H2O(l)，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3kJ·mol-1，A 错误；
B． 因N2+3H2
2NH
⇌
3是可逆反应，0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中不能完全反应，若完全反应放出
的热量大于19.3kJ，则1mol N2完全反应放出的热量大于38.6kJ，则N2(g)+3H2(g)
2NH
⇌
3(g) ΔH
＜-38.6kJ/mol，B 错误；
C． 1g H2燃烧生成水蒸气放出121kJ 的热量，则1mol H2燃烧放热242kJ 的热量，故其热化学方程式为
，C 正确；
D． 中和热为稀酸溶液与稀的碱溶液发生中和生成1 mol 水放出的热量，则如果生成2mol 水，应放热
114.6kJ，同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量，故选项中所给的热化学方程式中 ΔH＜-114.6kJ/mol，D 错
误；
答案选C。
【例5】研究人员提出利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储，其原理如图所示。
已知：①
液态
完全分解生成三种气体时吸收热量
；
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②
固态硫完全燃烧放出热量为
。下列叙述错误的是
A．上述循环至少涉及四种能量转化方式
B．反应Ⅰ：
C．反应Ⅲ：
D．反应Ⅱ：
【答案】D
【详解】A．上述循环过程至少涉及四种能量转化方式：太阳能→热能→化学能→热能→电能，A 项正
确；
B．结合已知条件可知，
完全分解为二氧化硫、氧气和水蒸气，吸收热量
，热化学方
程式表示为：
，B 项正确；
C．
相当于
，已知
固态硫完全燃烧放出热量为
，则
完全燃烧放出热量
，热
化学方程式为：
，C 项正确；
D．根据盖斯定律，-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)=反应Ⅱ，
，D 项错
误；
故选：D。
【知识点3】燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
ΔH 及其单位
ΔH0，单位均为kJ·mol－1
不同点
反应物的量
1mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成物水为1mol
反应热含义
在101 kPa 时，1mol 纯物质
完全燃烧生成指定产物时所放
出的热量。
【注意】燃烧热中元素所对应
的指定产物：C→CO2(g) ，
H→H2O(l)
，
S→SO2(g)
，
N→N2(g)等。
在稀溶液里，强酸与强碱发生中
和反应生成1mol H2O(l)时所放出
的热量
表示方法
燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝
－a kJ·mol－1(a＞0)
强酸与强碱在稀溶液中反应的中
和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－
57.3kJ·mol－1
举例
C
①
的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在25 ℃、101 kPa 条件下，1
mol C 完全燃烧生成CO2放出393.5 kJ 的热量，用热化学方程式表
示为C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5kJ·mol－1。
25 ℃
②
、101 kPa 下，在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成
可溶性盐和1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ 的热量，热化学方程式
可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1。
【例1】物质变化的同时常伴随有能量变化。下列有关说法正确的是
A．表示
摩尔燃烧焓的热化学方程式：
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B．已知
，则
和
的总能量高于
的能量
C．已知
，则
D．已知
，则NaOH 溶液与醋酸溶液反应生成
放出57.3kJ 的热量
【答案】B
【详解】A．燃烧焓要求生成物为稳定氧化物，H2的燃烧焓应生成液态水，选项A 生成气态水，故A 错
误；
B．ΔH 为负说明反应放热，反应物总能量高于生成物，故B 正确；
C．S(s)的能量小于S(g)，等物质的量的S(g)燃烧放出的热量大于S(s)燃烧放出的热量，所以
，
故C 错误；
D．醋酸为弱酸，电离吸热，所以NaOH 溶液与醋酸溶液反应生成
放出的热量小于57.3kJ，故D
错误；
选B。
【例2】下列依据热化学方程式得到的结论正确的是
A．已知：
，则白磷比红磷稳定
B．已知：
；
，则
C．已知：
，则含
的稀溶液与浓硫
酸完全中和，放出热量
D．已知：
，则氢气的燃烧热为
【答案】B
【详解】A．由方程式可知，白磷转化为红磷的反应为放热反应，白磷能量高于红磷，物质能量越低越稳
定，则能量低的红磷比白磷稳定，故A 错误；
B．等物质的量的碳完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量，则碳完全燃烧的焓变小于不完全燃
烧的焓变，所以a 小于b，故B 正确；
C．浓硫酸在溶液中稀释时放出大量的热，则浓硫酸与40.0gNaOH 反应放出的热量大于57.3kJ，故C 错
误；
D．氢气的燃烧热为1mol 氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol，故D
错误；
故选：B。
【例3】标准状态下，下列微粒气态时的相对能量如下表：
物质(g)
能量
249
218
39
0
0
-75
-242
-393
依据表中数据，下列说法正确的是
A．
的燃烧热
B．反应：
，正反应的活化能小于逆反应的活化能
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C．
的键能为
D．常温常压下
和
混合无明显现象，则反应
在该条件下不自发
【答案】B
【详解】A．根据表格中微粒气态时的相对能量，
燃烧生成气态水时
，而燃烧热需要生成液态水，故
的燃烧热不
是
，A 错误；
B．反应：
，
，是放热反应，正反应的活
化能小于逆反应的活化能，B 正确；
C．
断裂得到气态氧、氢原子，键能为
，C 错误；
D．该反应
为放热、熵减的反应，根据
反应自发进行，可知该反
应在较低温度下可自发进行，D 错误；
故选B。
【例4】已知
和
可作为燃料电池的燃料，其相关热化学方程式如下：
①
②
③
④
下列说法正确的是
A．反应④中
B．反应③在任何温度下都能自发进行
C．反应②中若生成
，则此反应
小于
D．反应①中的
的数值能表示氢气的燃烧热
【答案】A
【详解】A．根据盖斯定律，方程式
，所以
，A 正确；
B．根据反应③可知该正反应是气体分子数减小的反应，
，根据
为自发进行的反
应，
，
，若要自发进行，应该采取低温措施，B 错误；
C．反应②是放热反应，若生成
，释放的热量要小于生成液态水的热量，则
，C 错误；
D．氢气的燃烧热指的是
氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，由于该热化学方程式中氢气的计量
系数不是
，则反应①中的
的数值不能表示氢气的燃烧热，D 错误；
故选A。
【例5】结合以下信息，可知
的燃烧热
。
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【答案】-285.8
【详解】表示氢气燃烧热的热化学方程式为④
①
②
③
，因此氢气的燃烧热
-57.2kJ/mol-184.6kJ/mol-44.0kJ/mol=-285.8
。
【知识点4】中和热的测定实验
1．中和反应反应热的测定(以稀盐酸与稀NaOH 溶液反应为例)
（1）测定原理：通过量热计测得体系在反应前后的温度变化，再利用有关物质的比热容计算反应热。
（2）实验步骤及装置
实验装置
实验步骤
①测量反应物的温度
②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度)
③重复上述步骤①至步骤②两次
④数据处理：取三次测量所得温度差的平均值进行计算，生
成1 mol H2O 时放出的热量为
kJ
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；
n 为生成H2O 的物质的量。
稀溶液的密度用1g·mL－1进行计算。
大量实验测得，在25 ℃和101 kPa 下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1
mol H2O 时，放出57.3kJ 的热量。
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1。
（3）注意事项
①实验所用的酸和碱溶液应为稀溶液，若用浓溶液或固体，还有溶解热，放出热量增多。
②强酸、强碱发生中和反应时，中和热为一定值，与酸、碱的用量无关，与其中一种过量也无关，但
酸和碱放出的热量与其用量有关。若用弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，由于弱酸或弱碱电离要吸热，则
放出热量减小。
③若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质，难电离物质等)，这部分反应热不在中和反应反
应热之内。
④为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量(0.5 mol·L－1 HCl、0.55 mol·L－1 NaOH 溶液等体积混
合)。玻璃搅拌器的作用是使反应物充分接触，实验时不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器，因为铜丝导热性
好，比用玻璃搅拌器误差大。隔热层的作用是减少热量的损失。
⑤量取酸溶液和碱溶液时，应当分别使用两个量筒量取。使用同一支温度计分别先后测量酸、碱溶液
及混合液的最高温度，测完一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测另一种溶液的温度。
2、中和热测定的误差分析——以50mL 0.50mol·L－1盐酸与50mL 0.55mol·L－1 NaOH 反应为例
引起误差的实验操作
温度差
|ΔH|
保温措施不好
偏小
偏小
搅拌不充分
偏小
偏小
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所用酸、碱浓度过大
偏大
偏大
用同浓度的氨水代替NaOH 溶液
偏小
偏小
用同浓度的醋酸代替盐酸
偏小
偏小
【例1】下列装置不能达到实验目的的是
A．测定中和反应的反应
热
B．喷泉实验
C．分离甘油和
无水乙醇
D．制备溴苯
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A．测定中和反应的反应热需要保温、搅拌及准确测温，装置中内外筒（保温）、搅拌器、温度
计（插入溶液）齐全，能达到目的，A 正确；
B．喷泉实验利用气体与溶液反应使烧瓶内压强减小，NaOH 溶液可以吸收Cl2，造成压强差形成喷泉，B
正确；
C．甘油（丙三醇）与乙醇互溶，无法用分液漏斗分离，应采用蒸馏方法分离，C 错误；
D．制备溴苯需苯与液溴在Fe 催化下反应，装置中冷凝管（回流苯和溴）、尾气吸收（NaOH 吸收HBr）
合理，能达到目的，D 正确；
故答案选C。
【例2】下列关于实验操作的误差分析不正确的是
A．测定中和反应反应热时，如果将玻璃搅拌器改为铜质的，则测得的
偏大
B．用量气法测锌与稀硫酸反应产生的氢气体积时，装置未冷却至室温即读数，则测得的反应速率偏
大
C．将
计较准好后，把电极插入待测液中来测定氯水的
D．用标准盐酸滴定未知浓度
溶液，开始滴定时酸式滴定管尖端处有气泡，滴定终点时气泡消
失，则测得的
溶液浓度偏小
【答案】D
【详解】A．铜质搅拌器导热性好，导致热量散失更多，测得的中和热绝对值偏小，ΔH（负值）会偏大，
A 正确；
B．未冷却时气体体积膨胀，测得体积偏大，计算的反应速率偏大，B 正确；
C．氯水具有氧化性，pH 计可直接测量溶液中H⁺浓度，不能用pH 试纸测定，能测得即时pH，C 正确；
D．滴定管初始气泡导致消耗盐酸体积记录值偏大，计算NaOH 浓度应偏大，而非偏小，D 错误；
故选D。
【例3】为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是
①酸溶液的浓度和体积 ②碱溶液的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量(单位：kg) ⑤生成水
的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间
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A．①②③⑥
B．①③④⑤
C．③④⑤⑥
D．全部
【答案】C
【详解】由反应热的计算公式
可知，酸碱反应的中和热计算时，至少需要的数据有：比热容
c、酸的浓度和体积、碱的浓度和体积，反应前后温度变化△T，然后计算出反应后溶液的质量、生成水的
物质的量；需要的数据有③④⑤⑥；
故选C。
【例4】用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是
A．图①装置注射器活塞自动右移，说明Na 与
反应放热
B．图②装置用于中和热的测定
C．图③装置可制备少量干燥的HCl 气体
D．图④装置是制备
的简易装置
【答案】C
【详解】A．Na 和水产生氢气，也能使注射器活塞自动右移，不能证明反应放热，A 错误；
B．中和热的测定缺少玻璃搅拌器，温度计水银球不能接触烧杯底部，B 错误；
C．浓盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性，而且吸水相当于稀释，该过程会放热，可以用图③装置制备
少量干燥的HCl 气体，C 正确；
D．电解饱和食盐水不能用Cu 作阳极，Cu 作阳极得不到Cl2，D 错误；
答案选C。
【例5】下列实验操作或处理方法错误的是
A．在中和反应反应热测定实验中，为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH 溶液
B．在燃烧热测定实验中，必须使用1mol 可燃物进行实验
C．在化学反应速率测定实验中，可以用固体物质的质量变化率来衡量反应进行的快慢
D．在沉淀转化实验中，向盛有2 mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2~4 滴2mol/L NaOH 溶液，再滴
加4 滴0.1 mol/LFeCl3溶液，观察现象
【答案】B
【详解】A．中和反应反应热的测定实验中，通常需要让一种反应物（如NaOH）稍过量，以确保另一种
反应物（如盐酸）完全反应，从而准确测定反应热，A 正确；
B．燃烧热的定义是1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的热效应。实验中实际使用量可能不足1 mol，
但需通过数据换算为1 mol 对应的热量，因此“必须使用1 mol 可燃物”的说法错误，B 错误；
C．化学反应速率通常通过浓度变化衡量。但是也可以用固体质量变化或气体体积的变化来衡量反应进行
的快慢，C 正确；
D．在沉淀转化实验中，向盛有2 mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2~4 滴2mol/L NaOH 溶液，
量不足，完全生成了白色沉淀
，再滴加4 滴0.1 mol/LFeCl3溶液，若观察到红褐色沉淀说明生成
了
，说明
，D 正确；
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故选B。
【知识点5】盖斯定律、反应热的计算与比较
1．盖斯定律
内容
对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。化学反应
的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
意义
有的反应进行得很慢，有些反应不直接发生，有些反应产品不纯(有副反应发生)，这
给测定反应热造成了困难，若应用盖斯定律可间接地把它们的反应热计算出来。
2．反应热的计算
（1）根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
（2）利用键能计算焓变
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
利用键能计算反应热的关键，是弄清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共
价键的种类和数目。
物质
(化学键)
CO2
(C===O
)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
1 mol 微粒所含键的物质的量
2
4
6
4
物质
(化学键)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
S8
(S—S)
Si
(Si—Si)
1 mol 微粒所含键数的物质的量
1.5
2
8
2
（3）根据正、逆反应活化能计算焓变
Δ
①H＝正反应活化能－逆反应活化能
图示
意义
a 表示正反应的活化能；b 表示逆反应的活化能；c 表示该反应的反应热
ΔH
图1：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应
图2：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
②活化能与焓变的关系
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在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2，活化能大小影响反应
速率。催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小及平衡转化率。起点、终点能量高低判断反应的
ΔH，并且物质的能量越低，物质越稳定。
③由反应物A 转化为生成物C，需经过两步反应，其反应过程与能量变化如图所示：
a．E3>E1，即第二步决定化学反应速率。
b．能量越低越稳定，稳定性：C>A>B。
c．该反应的反应热为E1－E2＋E3－E4。
（4）利用盖斯定律计算反应热
热化学方程式
焓变之间的关系
aA === B ΔH1
A === B ΔH2
ΔH1＝aΔH2
aA ===B ΔH1
B ===aA ΔH2
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
C(s)
①
＋O2(g)===CO2(g) ΔH1；
C(s)
②
＋O2(g)===CO(g) ΔH2；
由(①－②)×2 可得：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝2(ΔH1－ΔH2)
3．反应热大小的比较
（1）根据化学计量数比较反应焓变大小
H
①
2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1
2H
②
2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2
反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。
（2）根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小
C(s)
①
＋O2(g)===CO(g) ΔH1
C(s)
②
＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
反应②中，C 完全燃烧，放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。
（3）根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小
①同一反应，生成物状态不同时
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A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1<0，
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2<0，
因为C(g)===C(l) ΔH3<0，
则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，所以ΔH2<ΔH1
②同一反应，反应物状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2<0
ΔH2 ＋ΔH3 ＝ΔH1 ，则ΔH3 ＝ΔH1 －ΔH2 ，又ΔH3<0 ，所以
ΔH1<ΔH2
（4）根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
2Al(s)
①
＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH1
2Fe(s)
②
＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH2
由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故
ΔH<0，ΔH1<ΔH2。
（5）与“同素异形体”相关的反应热比较
C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
因为C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0
所以ΔH1>ΔH2
【例1】2mol 金属钾和1mol 氯气反应的能量循环如图所示。
下列说法正确的是
已知：
A．
B．
和
均大于0
C．
D．相同条件下，
比
更稳定
【答案】B
【详解】A．由盖斯定律可得
，
均小于0，则
，A 错误；
B．固体变气体吸收能量，故
，断裂化学键吸收能量，
，B 正确；
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C．根据盖斯定律和反应的能量关系图可知：
，C 错误；
D．能量越低越稳定，则
比
更稳定，D 错误；
故选B。
【例2】已知：
，
，
、
和
键能分别为
、
和
，则
x 为
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】根据盖斯定律，消去C(s)得：
，
，即
，解得x=120，故选D。
【例3】常温下，
和
溶于水及
受热分解的能量变化如图所示。下
列说法正确的是
A．
B．
受热分解是放热反应
C．
溶于水会使溶液温度降低
D．
【答案】D
【详解】A．根据盖斯定律，
，A 错误；
B．
受热分解是吸热反应，B 错误；
C．
溶于水放出热量，会使溶液温度升高，C 错误；
D．由图可知，
、
，则
，D 正确；
故答案选D。
【例4】以CO 和
为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以
为原料生产甲醇是目前的研究热
点。我国科学家用
人工合成淀粉时，第一步就需要将
转化为甲醇。
已知：①
②
③
下列说法不正确的是
A．若温度不变，反应①中生成
时，放出的热量大于90.5kJ
B．
与
合成甲醇热化学方程式为：
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C．通过已知①②③可以计算出
的燃烧热为
D．以
和
为原料合成甲醇，同时生成
，该反应需要吸收能量
【答案】C
【详解】A．反应①生成的是气态甲醇，而液态甲醇能量更低，生成液态会释放更多热量，故放出的热量
大于90.5kJ，A 正确；
B．根据盖斯定律，反应①②可得
−
，
，B 正确；
C．燃烧热需生成液态水，但已知反应③生成气态水，无法直接计算液态水的焓变，因此无法确定甲醇的
燃烧热，C 错误；
D．以
和
为原料合成甲醇，同时生成
：
，该反应
=2
-2
-3
①
②
③，
，需吸收能量，D 正确；
故选C。
【例5】完成下列反应的热化学方程式。
(1)已知
完全燃烧生成
和
的燃烧热为
，写出
的燃烧热的热化学方程式：
。
(2)已知：
写出
和
反应生成液氨的热化学方程式： 。
(3)已知：①
；
②
。
写出HF 电离的热化学方程式： 。
(4)
是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在
，已知
转化为气态硫原子吸收能量
，
键能为
，
键能为
，写出
和
反应生成
的热化学方
程式： 。
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】【小题1】已知
完全燃烧生成
和
，
的燃烧热为
，则
的燃烧热
的热化学方程式为
。
【小题2】已知：
，
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，根据盖斯定律，将以上三个热化学方程式相加即可得到
，即得到
。
【小题3】已知：①
，②
，根据盖斯定律，①-②得：
。
【小题4】
和
反应生成
的化学方程式为
，已知
转化为气态硫原
子吸收能量
，
键能为
，
键能为
，则
反应物的键能-生成物的键
能
，
所
以
热
化
学
方
程
式
为
。
【知识点6】能源
（1）能源分类
（2）解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；
b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【例1】化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A．海水资源丰富，可用于生产纯碱、钠、氯气等产品
B．石油的分馏是通过物理变化得到汽油、煤焦油等产品
C．亚硝酸钠、碘酸钾等属于食品添加剂，需在规定范围内合理使用
D．“复方氯乙烷气雾剂”可使拉伤部位冷冻，是由于其主要成分沸点低，易挥发
【答案】B
【详解】A．海水含有氯化钠等成分，通过电解熔融氯化钠可生产钠、氯气，向饱和食盐水中通入氨气和
二氧化碳，过滤出碳酸氢钠后加热可生产出纯碱，A 正确；
B．石油分馏是物理变化，可得到煤油、汽油等产品，但煤焦油是煤干馏（化学变化）的产物，而非石油
分馏产物，B 错误；
C．亚硝酸钠和碘酸钾是合法食品添加剂，需按规定使用，C 正确；
D．氯乙烷因沸点低易挥发吸热，导致局部冷冻，D 正确；
故答案选B。
【例2】化学与环境、材料、生产、生活关系密切，下列说法错误的是
A．石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化
B．在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响
C．单质硅是良好的半导体材料，可用于制太阳能电池
D．燃煤中加入生石灰主要是为了防止酸雨的形成
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【答案】A
【详解】A．石油的分馏是根据沸点不同进行分离，无新物质生成、为物理变化，石油裂化和煤的干馏都
是化学变化，故A 错误；
B．合理使用合规食品添加剂对人体无害，故B 正确；
C．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池，故C 正确；
D．加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，能防止
酸雨的形成，故D 正确；
答案选A。
【例3】煤、石油和天然气仍是人类重要的能源和化工原料，下列说法正确的是
A．天然气的主要成分为
，高分子材料能以煤、石油等为主要原料进行生产
B．煤的气化是将煤隔绝空气加热到一定温度得到气体燃料的过程
C．煤的干馏是指将煤在空气中加强热使之分解的过程，它属于化学变化
D．石油经分馏得到的轻质液体燃料产量较低，需要通过裂解将重油变为汽油
【答案】A
【详解】A．天然气的主要成分是CH4，高分子材料如塑料、合成纤维等可通过石油化工（如裂解产物）
或煤化工（如煤焦油提取物）生产，A 正确；
B．煤的气化是煤与气化剂（如氧气、水蒸气）在高温下反应生成CO、H2等气体，而非单纯隔绝空气加
热，此描述实为煤的干馏，B 错误；
C．煤的干馏需隔绝空气加强热分解，若在空气中加热会导致燃烧而非分解，描述条件错误，C 错误。
D．石油分馏所得轻质燃料产量低，需通过裂化（非裂解）将重油转化为汽油；裂解主要用于生产小分子
烯烃（如乙烯），D 错误；
故选A。
【例4】湖南的非物质文化遗产蕴含着丰富的化学知识。下列有关说法错误的是
A．燃放浏阳花炮时发生的反应为放热反应
B．制作长沙湘绣使用的虫丝线主要成分是纤维素
C．醴陵釉下五彩瓷在烧制时发生了复杂的化学变化
D．湘西苗族银饰表面变黑主要是因为Ag 转化成了
【答案】B
【详解】A．燃放烟花涉及燃烧反应，燃烧属于放热反应，A 正确；
B．虫丝（如蚕丝）的主要成分是蛋白质，而纤维素是植物成分，B 错误；
C．陶瓷烧制过程中黏土矿物发生化学变化生成硅酸盐，C 正确；
D．银与空气中的硫化物反应生成Ag2S 导致变黑，D 正确；
故选B。
【例5】“科教兴国”展现了中国人逐梦星辰大海的豪情壮志。下列说法正确的是
A．“深地一号”油气钻井的钻头为金刚石，金刚石为分子晶体
B．“蛟龙”载人潜水器的耐压球壳使用了钛合金，钛合金的硬度比钛的大
C．076 型两栖攻击舰采用柴燃联合动力，燃料燃烧是热能转变为化学能
D．“中国环流三号”可控核聚变能源称为“人造太阳”，核聚变是化学变化
【答案】B
【详解】A．金刚石是原子晶体，由碳原子通过共价键形成三维网状结构，A 错误；
B．钛合金属于合金，合金的硬度通常高于其成分金属，故钛合金硬度大于纯钛，B 正确；
C．燃料燃烧时放出热量，化学能转化为热能和光能，C 错误；
D．核聚变是原子核层面的变化，属于核反应，非化学变化，D 错误；
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故答案选B。
第34 讲 化学反应的热效应 （练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．下列关于能源和作为能源的物质说法不正确的是
A．燃料电池将热能转化为电能
B．绿色植物进行光合作用时可将太阳能转化为化学能
C．物质的化学能可经过放热反应被人们利用
D．化石能源内部蕴藏着大量的能量
【答案】A
【详解】A．燃料电池将化学能转化为电能，A 错误；
B．绿色植物通过光合作用，将CO2和H2O 转化为有机物，可将太阳能转化为化学能，B 正确；
C．物质通过燃烧或化学反应，将物质的化学能可经过放热反应被人们利用，C 正确；
D．化石能源通过燃烧释放出热量，化石能源内部蕴藏着大量的能量，D 正确；
答案选A。
2．下列根据相关数据做出的判断不正确的是
A．电负性：
，则酸性：
B．键能：
键
键，则沸点：
C．
，则相同温度相同浓度溶液的碱性：
D．
，则稳定性：石墨
金刚石
【答案】B
【详解】A．电负性：
，吸电子效应使
中羧基上的氢原子更容易电离，酸性大于
，A 正确；
B．沸点由分子间作用力（如氢键）决定，
中存在分子间氢键，故沸点大于
，B 错误；
C．
，则相同温度相同浓度溶液中，水解程度：
，则碱性：
，C 正确；
D．由石墨到金刚石吸热，说明石墨能量更低，更稳定，D 正确；
故选B。
3．实验是化学学科的特征之一、用如图所示装置及药品进行实验，下列能达到实验目的的是
图1
图2
图3
图4
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A．图1：为镀件镀铜
B．图2：测定中和反应的反应热
C．图3：缩小容器容积，气体颜色加深，
平衡逆向移动
D．图4：用于尾气处理，防倒吸
【答案】D
【详解】A．图1 为镀件镀铜时，应将铜片作为阳极，镀件作为阴极，A 选项不能达到实验目的。
B．装置为敞口体系，热量损失严重，且
溶液应一次性全部倒入
溶液中，不能用胶头滴管滴
加，故不能用该装置测定中和反应的反应热，B 选项不能达到实验目的。
C．
为气体分子数不变的反应，缩小容器容积，平衡不移动，气体颜色加深是因为
缩小容器容积，
的浓度增大，C 选项不能达到实验目的。
D．球形干燥管可以防倒吸，D 选项能达到实验目的。
故选D。
4．氢气是重要的绿色能源。工业上制取氢气涉及的主要热化学方程式有：
①
②
③
已知H-H 键能为a kJ/mol，O-H 键能为b kJ/mol，C=O 键能为c kJ/mol，则CO(g)的碳氧键键能(单
位：kJ/mol)为
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】由盖斯定律，①+
-
②③可得：
；设
CO(g)的碳氧键键能为x，1 个
分子中有2 个C=O 键，1 个
分子中有2 个O-H 键，反应物断键吸热
为
，生成物形成放热为
，根据所得热化学方程式有：
，解得：
，故A 正确。
5．已知几种物质的燃烧热(25℃，10kPa)如下表。
名称
石墨
金刚石
一氧化碳
化学式(状态)
下列说法正确的是
A．金刚石和石墨的晶体类型相同
B．石墨和金刚石燃烧时断开化学键吸收的能量相同
C．
D．2mol 石墨燃烧生成一氧化碳气体时放出热量110.5kJ
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【答案】C
【详解】A．金刚石是共价晶体，原子间通过共价键结合成三维骨架结构；石墨是混合型晶体，层内碳原
子间以共价键结合，层与层之间以范德华力结合，二者晶体类型不同，故A 错误；
B．石墨和金刚石中碳碳键的键长、键能不同，燃烧时断开化学键吸收的能量不同，故B 错误；
C．已知①C(s，石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔH =–393.5 kJ/mol，②C(s，金刚石) + O2(g) = CO2(g) ΔH =–395.0
kJ/mol，根据盖斯定律，由①-②可得C(s，石墨) = C(s，金刚石)ΔH = +1.5 kJ/mol，故C 正确；
D．已知①C(s，石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔH =–393.5kJ/mol，③CO(g) +
O2(g) = CO2(g) ΔH
=–283.0kJ/mol，根据盖斯定律，由①-③得C(s，石墨) +
O2(g) = CO(g) ΔH =–110.5kJ/mol，则2mol 石墨
燃烧生成一氧化碳气体时放出热量为2mol×110.5kJ/mol =221kJ，故D 错误；
答案选C。
6．依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
固体与浓硫酸反应可制备
气体
固体与浓硫酸反应可制备HI 气体
B
难溶于盐酸，可作“钡餐”使用
可代替
作“钡餐”
C
盐酸和
溶液反应是吸热反应
盐酸和
溶液反应是吸热反应
D
的沸点高于
的沸点高于
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．浓硫酸与NaCl 反应生成HCl 主要是因为浓硫酸的沸点高，难挥发，但浓硫酸具有强氧化性，
与NaI 反应，氧化I⁻生成I2，得不到HI，A 错误；
B．BaSO4不溶于盐酸，不会产生有毒的钡离子，可做钡餐使用，而BaCO3会与胃酸反应生成有毒的
Ba2+，不能替代BaSO4，B 错误；
C．盐酸与NaHCO3反应吸热是特例，而盐酸与NaOH 的中和反应是典型的放热反应，C 错误；
D．H2O 因含有分子间氢键，沸点高于H2S，同理HF 也含有分子间氢键，沸点高于HCl，D 正确；
故选D。
7．丙烯与HBr 发生加成反应，存在以下两种途径：
已知：1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程，其图像如下：
下列说法正确的是
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A．相同条件下，生成2-溴丙烷的速率快
B．相同条件下，生成1-溴丙烷的产率高
C．生成两种溴代产物时，决速步均由第二步反应决定
D．
【答案】A
【详解】A．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，故A 物质是1-溴丙烷，B 物质是2-溴丙烷，由图像可
知生成2-溴丙烷的活化能更小，故速率更快，故A 正确；
B．生成2-溴丙烷更稳定，故相同条件下，生成2-溴丙烷的产率高，故B 错误；
C．由图像可知，都是第一步反应的活化能大于第二步反应，故决速步均由第一步反应决定，故C 错误；
D．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，
为放热反应，
，故D 错
误；
答案选A。
8．中国科学院基于实验发展了硝基甲烷
热分解的动力学模型，其反应历程如下图所示，图示中
各物质均为气态。下列说法错误的是
A．该反应历程中只涉及极性键的断裂和形成
B．反
C．
生成
的反应历程中，经历TS2 的步骤为决速步骤
D．反应过程中碳的杂化轨道类型发生改变
【答案】C
【详解】A．由图可知， 该反应历程中涉及碳氮键、碳氢键、氮氧键断裂，涉及碳氮键、氢氧键的形成，
所以反应历程中只涉及极性键的断裂和形成，故A 正确；
B．由图可知，反−CH3ONO(g)转化为顺−CH3ONO(g)的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反
应，反应的焓变△H=(1.38kJ/mol)—(2.25kJ/mol)=—0.87kJ/mol，反应的热化学方程式为反
，故B 正确；
C．反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步骤，由图可知，
生成
的反应历程中，经历TS1 的反应的活化能为64.37 kJ/mol，经历TS2 的反应的活化能为
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(66.80kJ/mol)—(15.30kJ/mol)=51.50kJ/mol，则经历TS1 的步骤为决速步骤，故C 错误；
D．CH3NO2中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，HCNO 中碳原子的杂化方式为sp 杂化，则反应过程中碳
的杂化轨道类型发生改变，故D 正确；
故选C。
9．卤化铵（
）的能量关系如图所示，下列说法正确的是
A．
，
B．相同条件下，
的
比
的大
C．相同条件下，
的
比
的小
D．
【答案】B
【详解】A．卤化铵的分解为吸热反应，则
，
对应的为
化学键断裂过程，断裂化学键吸收热
量，则
，A 错误；
B．
的键能大于
，故
的
大于
的
，B 正确；
C．
为
与
反应，与
无关，C 错误；
D．途径6 与途径1、2、3、4、5 之和的起点和终点相同，结合盖斯定律可知
，D 错误；
故选B。
10．某温度下，在密闭容器中充入一定量M，发生反应：
，
，加入催化剂（虚线表示），反应达到平衡所需时间大幅缩短。可能的反应历程示意图为
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】
，为吸热反应，则反应物M 能量低于生成物L 能量；
，反应物能量高于生成物能量；
A．图像显示M 的能量低于L，符合题意吸热反应，L 的能量高于N 的能量，符合放热反应，且图像显示
的反应中活化能降低，则在
加入催化剂，由于该反应不是决速步骤，A 项错
误；
B．图像显示M 的能量低于L，符合题意吸热反应，L 的能量高于N 的能量，符合放热反应，且图像显示
的反应中活化能降低，则在
加入催化剂，B 项正确；
C．图像显示M 的能量高于L 的能量，不符合为吸热反应，L 的能量低于N 的能量，不符合符合放热反
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应，C 项错误；
D．图像显示M 的能量高于L 的能量，不符合为吸热反应，L 的能量低于N 的能量，不符合符合放热反
应，D 项错误；
故答案为：B。
11．已知
催化反应
，历程如下图所示。下列有关该反应的说
法正确的是
A．催化剂主要降低步骤②的活化能
B．反应历程中存在非极性键的断裂和形成
C．催化历程中，仅氧元素的化合价未发生变化
D．步骤②的热化学方程式为：
【答案】B
【详解】A．由历程图可知，步骤①的活化能最大，为决速步，故催化剂主要降低步骤①的活化能，A 错
误；
B．反应历程中，由
键断裂和
键的形成，故存在非极性键的断裂和形成，B 正确；
C．由于
中存在一个过氧键，S 的化合价为+6 价，催化历程仅硫元素的化合价未发生变化，C 错误；
D．由图知，步骤②为放热反应，故热化学方程为：
，D 错误 ；
故选B。
12．化石能源的过度开采和利用导致严重的环境问题和能源危机。可再生能源驱动的电催化
还原产生
高附加值有机物，可有效地实现“碳中和”。甲酸盐是
电化学还原产物中最具有市场竞争力和经济可
行性的。开发高效的催化剂具有重要的研究价值，铜是
电还原反应生产多碳产物的唯一金属催化剂，
氧化铜(CuOx)基催化剂能通过组成和结构工程调整目标产物的产率和选择性。
不同价态的
、
、
位点电还原
制
反应机理如图所示。*表示吸附在催化剂表面，下列
说法错误的是
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A．0 价
位点催化
还原的反应步骤与另两种价态
位点的反应步骤不同，但总反应热效应相同
B．
价
位点催化
还原反应过程中的决速步骤反应式为
，生成了非极性键
C．产物
从
价
位点表面解吸时放出的能量最少
D．适中的
氧化态(
价)是最有利的
【答案】C
【详解】A.0 价
位点催化
还原的反应步骤与另外两种价态
位点的反应步骤不同，0 价经历了生成
过程，但总反应热效应相同，
正确；
B.决速步为活化能最大的一步反应，则
价
位点催化
还原反应过程中的决速步骤反应式为
，同时该步骤中形成了
非极性键，
正确；
C.产物
从
价
位点表面解吸时吸收的能量最少，
错误；
D.适中的
氧化态(
价)的决速步活化能较小，是最有利的，
正确；
故选C。
13．甲醇(
)与CO 催化制备乙酸(
)的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变，化关
系如图。下列说法正确的是
A．ⅲ为该历程的决速步骤
B．该过程不涉及非极性键的形成
C．该反应中，
为催化剂，HI 为中间产物
D．总反应的热化学方程式为
【答案】A
【详解】A．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反
应越慢，决定总反应速率的是慢反应；故反应ⅲ为该历程的决速步骤，A 正确；
B．该过程涉及碳碳键(非极性键)的形成，B 错误；
C．HI 在反应中先参与反应（步骤i），最终又生成（步骤iii），属于催化剂；H2O 是反应i 的产物、步骤
iii 的反应物，为中间产物，C 错误；
D．由图可知，每分子甲醇的转化涉及能量为3.05eV，D 错误；
故选A。
14．AgCN 与CH3CH2Br 可发生取代反应，反应过程中
的C 原子和N 原子均可进攻CH3CH2Br，分别生
成腈(CH3CH2CN)和异腈(CH3CH2NC)两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS 为
过渡态，I、II 为后续物)。下列说法正确的是
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A．一定条件下，从CH3CH2CN 转化为CH3CH2NC 的反应是放热反应
B．过渡态TS1 是由
的C 原子进攻CH3CH2Br 的α-C 而形成的
C．I 中“N---Ag”之间的作用力比II 中“C---Ag”之间的作用力强
D．由于生成CH3CH2CN 放热更多，低温下反应一段时间得到的主要产物是CH3CH2CN
【答案】B
【详解】A．由能量图可知，腈（CH3CH2CN）产物能量低于异腈（CH3CH2NC），则CH3CH2CN 转化为
CH3CH2NC 需吸收能量，为吸热反应，A 错误；
B．生成腈（CH3CH2CN）是CN-的C 原子进攻CH3CH2Br 的α-C（与Br 相连的C），对应过渡态TS1，B
正确；
C．中间体I（生成腈路径）中“N---Ag”与II（生成异腈路径）中“C---Ag”相比，C 的电负性小于N，C 更
易提供孤电子对与Ag+形成更强作用，故II 中“C---Ag”作用力更强，C 错误；
D．低温下反应受动力学控制，主要产物由活化能决定（活化能低的反应更快），而非放热多少，D 错
误；
故选B。
15．碳酸二甲酯
是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成
方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差)
下列说法正确的是
A．第2 步的基元反应方程式为：
B．使用催化剂可以提高反应速率和反应热
C．反应进程中决速步骤的能垒为
D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动
【答案】A
【详解】A．根据图中反应历程可知，第2 步基元反应为：
，A 正确；
B．使用催化剂可以提高反应速率，但是反应热不会变化，B 错误；
C．反应进程中经过渡态的反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为：
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，C 错误；
D．由图可以看出，产物总能量高于反应物总能量，即
，所
以升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向正反应方向移动，D 错误；
故选A。
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．裂解
可以获得
等许多重要的化工原料。
已知：I．
；
Ⅱ．
；
一些物质的燃烧热如表：
物质
燃烧热
(正)
-2869.6(异)
(1)若反应I 中
为正丁烷，则
，该反应能自发进行的条件是 。
(2)2 L 恒容密闭容器中分别通入1 mol C4H10(正，g)或1 mol C4H10(异，g)发生反应I、Ⅱ，两种反应物的平
衡转化率随温度变化的关系如图所示：
①图中代表C4H10(异，g)的平衡转化率随温度变化的曲线是 (填“M”或“N”)，理由是
。
②若640℃时在2 L 恒容密闭容器中通入1 mol C4H10(异，g)，此时容器的压强为
，达到平衡时
的
选择性
，则
的体积分数是 ；反应Ⅱ的
平衡常数
(用含p 的代数式表示)。
(3)为了提高丙烯的产量，工业上常用丙烷无氧催化脱氢技术制丙烯。主反应脱氢物质的相对能量的部分反
应历程如图所示(
代表过渡态，
代表铂催化剂)。
29
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①该反应历程中决速步骤的化学方程式是 。
②根据图中数据，丙烷无氧催化脱氢制丙烯的相对能量变化 (填“大于”“小于”“等于”或
“无法判断”) -0.95 eV，理由是 。
【答案】
(1)
高温
(2)N C4H10(正，g)的燃烧热比C4H10(异，g)小，C4H10(异，g)的能量高，稳定性差（合理即可）
（或
）
(3)
无法判断 因为
和H 从
表面解吸需要能量，而
成
键又放出能量，没有给出二者的数据（合理即可）
【详解】（1）目标反应为
，根据盖斯定律，目标反应
燃烧热反应
燃烧热反应
燃烧热反应，故
，其
，由于
时反应自发，因此，反应自发进行的条件是高温；
（2）
的燃烧热比
小，
的能量高，所以反应I 和Ⅱ对于正丁烷来
说，
更小，即正丁烷发生反应I 和Ⅱ时吸热更少，温度相同时，正丁烷的平衡转化率更高，故图中代表
的平衡转化率随温度变化的曲线是N；在640℃时，
的平衡转化率是
，恒
容密闭容器中各气体组分的物质的量之比为分压之比，达到平衡时，
的选择性
(即发生反应
Ⅱ)，则反应I 占转化的
，列三段式：
平衡时总压为
；故
的体积分数是
，反应Ⅱ的平衡常数
；
（3）该历程中第一步能垒是
，第二步能垒是
，能垒
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大的步骤为决速步骤，故决速步骤是
；因为
和H 从
表面解吸需要能
量，而
成键又放出能量，没有给出二者的数据，故无法判断丙烷无氧催化脱氢制丙烯的相对能量
变化与
的相对大小。
17．减少
排放，对
资源化利用是全世界科学家研究的重要课题，也是减缓温室效应的重要手段。
(1)已知：①
②
③
④
反应①中的相关化学键的键能数据如下：
化学键
键能
1072
803
465
436
由此计算
，已知
，
，则
。
(2)煤化工通常研究不同条件下
的转化率来解决实际问题，已知
、有催化剂的条件下反应
中
的平衡转化率
随
及温度变化关系如图所示。
①图中X1、X2、X3三者由大到小的关系为 ，原因为 。
②若a 点X3=1，在
时，该反应的平衡常数
(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
③在
时，向平衡后的容器内再充入
和
，则化学反应的(正) (填“
”“<”
或“=”) (逆)。
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧时产生的温室气体
，其产物之一是
，已知常温下碳酸
的电离常数
，
，
的电离常数
，写出
水解反
应的化学方程式： ，运用上述数字计算该反应的平衡常数
(保留三位有效数字)。
【答案】
(1)-40 -164
(2)X1＞X2＞X3 X 越大，平衡更有利于向生成 H2、CO2 方向移动，则
越大 3.45 ＞
(3)
【详解】（1）根据
反应物键能之和-生成物键能之和，则
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；根据盖斯定律：③+②－2×①得到目标反
应，则
；
（2）①水蒸气投料比越大(即 X 越大)，平衡更有利于向生成 H2、CO2 方向移动，则
越大，由图
可见在同一温度下，三条曲线所对应的
：X1＞X2＞X3，则三条曲线对应的X 依次增大，故X1＞X2
＞X3；
②若在曲线X3上取一点 a，且X3 = 1，温度 800 K，总压 3.0 MPa，则设 CO 与 H2O 起始物料量均为
1mol，转化率为65%。列三段式：
，平衡时各组
分的物质的量分数可写出，进而分压关系给出：
、
，
；
③在
时，向平衡后的容器内再充入
和
，此时
，
，
，
，此时Qp=2.27＜Kp，因此反应正向进
行，V(正) > V(逆)；
（3）
中阴阳离子发生弱的双水解，水解化学方程式：
；
该反应的平衡常数
（保留三位有效数字）。
18．习近平总书记在8 月15 日第二个全国生态日到来之际作出重要指示，生态文明建设是关系中华民族永
续发展的根本大计，以“双碳”工作为引领，推动能耗双控逐步转向碳排放双控，持续推进生产方式和生
活方式绿色低碳转型。我国力争于2030 年前完成“碳达峰”，2060 年前实现“碳中和”。CO2含量的控制
和CO2资源利用具有重要的研究价值。
(1)“碳达峰”中的“碳”是指_______(填字母)。
A．碳元素
B．甲烷
C．一氧化碳
D．二氧化碳
(2)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图所示。
①图中可循环利用的物质有 (填化学式)。
②若产生等物质的量CO、H2，写出反应Ⅱ的化学方程式： 。
(3)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应
的离子方程式为 。
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(4)将CO2转化为有价值的甲酸和尿素
、甲醇等是实现“碳中和"的途径之一。
①合成尿素是利用CO2的途径之一、通过两步反应实现，其能量变化示意图如图所示。
则生成尿素的热化学方程式为 。
CO
②
2与H2在Cu/ZnO 催化下发生反应可合成清洁能源甲醇：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，该反应
实际上分两步进行。
第一步：Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O
第二步： (写出化学方程式)。
断开(或形成)1mol 化学键的能量变化数据如表所示，利用表中的数据可知，该反应每生成1mol 甲醇，需要
(填“吸收”或“放出”) kJ 的热量。
化学键
H-
H
C-
O
C=
O
O-
H
C-
H
ΔE/(kJ/
mol)
43
6
32
6
803
46
3
41
4
【答案】
(1)D
(2)CaO、CaCO3
(3)
(4)
放出 43
【详解】燃煤烟气中CO2的捕集过程为氢氧化钠吸收二氧化碳发生
，在加入石
灰乳后发生
，再高温煅烧碳酸钙释放出二氧化碳同时生成生石灰，生石
灰加入水中得到石灰乳可以循环使用。
（1）"碳达峰”指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落，“碳达峰”中的
“碳”指二氧化碳。
（2）①反应I 为CO2+CaO=CaCO3，反应Ⅱ为CaCO3+CH4→CaO+CO+H2，CaO、CaCO3可循环利用；②发
生反应Ⅱ，反应物为CaCO3和CH4，生成CO、H2的物质的量相等，反应Ⅱ的化学方程式为
。
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（3）由图可知“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应生成碳酸钙则用于煅烧产生二氧化碳，产物
KOH 可回收利用，故离子方程式为
+Ca(OH)2=CaCO3↓+OH-+H2O。
（4）①观察知，NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的反应方程式可通过图中第一步和第二步的反应方程式相加
得到，由盖斯定律可得该反应的△H=-272kJ/mol+138kJ/mol=-134kJ/mol，热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)
H2O(1)+CO(NH2)2(s)
H=-134kJ·mol
△
-1。②根据催化剂的催化机理与原子守恒定律，可推出第二步反应
的化学方程式为：Cu/Zn*+CO2+2H2=Cu/ZnO*+CH3OH；根据化学方程式，每生成1mol 甲醇，需要断开
2molC=O、3molH-H，生成3molC-H、1molC-O、3molO-H，断开化学键共吸收能量：
(2×803+3×436)kJ=2914kJ，形成化学键共放出能量：(3×414+326+3×463)kJ=2957kJ，故每生成1mol 甲醇，
共放出43kJ 的热量。
19．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。
(1)制作冷敷袋可利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)已知：
与足量
充分燃烧生成液态水时放出572kJ 热量。
①该反应的能量变化可用图中的 (填字母)表示。
②写出
燃烧生成液态水的热化学反应方程式 。
③关于热化学方程式：
？的说法正确的是 。
A．热化学方程式中化学计量数表示分子数
B．该反应
大于零
C．该反应的
D．该反应可表示36g 水分解时的热
效应
(3)神舟系列火箭用偏二甲肼
作燃料，
作氧化剂，反应后产物无污染。
已知：反应1：
反应2：
写出
和
反应生成
的热化学方程式： 。
(4)已知，在
和101kPa 下，部分化学键的键能数据如表所示。
化学键
键能
436
391
a
498
414
803
462
193
在
和101kPa 下，工业合成氨，每生成
就会放出46kJ 热量，在该条件下，向某容器中加入
及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是
，表中的
。
【答案】
(1)吸热
(2)a
B
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(3)
(4)该反应是可逆反应，2mol 氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ 946
【详解】（1）制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化；
（2）①氢气燃烧是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，图a 是反应物总能量大于生成物总能
量，图b 是反应物总能量小于生成物总能量，因此该反应的能量变化可用图中的a 表示；
②
与足量
充分燃烧生成液态水时放出572kJ 热量，则燃烧生成液态水的热化学反应方程式
；
A
③．热化学方程式中化学计量数表示物质的量不表示分子数，故A 错误；
B．该反应是吸热反应即
大于零，故B 正确；
C．该反应的
，故C 错误；
D．该反应可表示36g 液态水完全分解生成4g 气态氢气和32g 气态氧气时的热效应，故D 错误；
答案选B；
（3）根据盖斯定律，反应2 减去反应1 的2 倍得到
；
（4）在25℃和101kPa 下，工业合成氨，每生成1molNH3(g)就会放出46kJ 热量，在该条件下，向某容器
中加入
及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是该反
应是可逆反应，2mol 氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ，根据每生成1molNH3(g)就会放出46kJ
热量，则每生成2molNH3(g)就会放出92kJ 热量，则
，解得a=946。
20．回答下列问题。
(1)工业上常用
和
为原料合成甲醇
，过程中发生如下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①已知几种化学键的键能如下表所示，则
。
化学键
键能/
406
351
465
436
a
②若反应Ⅱ逆反应活化能
，则该反应的正反应的活化能
=
。
(2)化学兴趣小组进行测定中和热的实验，装置如图，步骤如下。
a．用量筒量取
盐酸倒入如图装置的小烧杯中，测出盐酸温度。v
b．用另一量筒量取
的
溶液，并用另一温度计测出其温度。
c．将
溶液倒入小烧杯中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。
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①若将各含
溶质的
稀溶液、
稀溶液、稀氨水，分别与足量的稀盐酸反应，放出的热量
分别为
、
、
，则
、
、
的大小关系为 。
②实验中改用
的
跟
的
溶液进行反应，与上述实验相比，所
求中和热的数值会 (填“相等”或“不相等”)。
③上述实验测得中和热的数值小于
，产生偏差的原因可能是 (填字母)。
A．量取盐酸时仰视读数
B．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液
C．实验装置保温隔热效果差
D．a 为金属材质
(3)单质A 经下图所示的过程可转化为D。请回答下列问题。
①常温下，若A 为固体，B 是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则D 的化学式是 。
②若C 为淡黄色固体，则D 与Al 反应的离子反应方程式为 。
【答案】
(1)1070 165
(2)Q2>Q1>Q3 相等 BCD
(3)H2SO4
【详解】（1）①根据盖斯定律，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应：
，
根据
反应物键能和-生成物键能和，可得：(a+2×436-3×406-351-465)
=
，解得：
a=1070；
②
，
=165
；
（2）①
和
均为强碱，
中含2molOH-，则
=2
；稀氨水为弱碱，在反应
过程中发生电离，电离吸收热量，则
稀氨水与盐酸反应放出的热量小于NaOH，即
<
，可得：
Q2>Q1>Q3；
②中和热是指稀的强酸与强碱反应生成1mol 液态水和可溶性盐时放出的热量，与实际反应物的无关，因
此改用
和
反应时，中和热数值相等；
③上述实验测得中和热的数值小于
，可知实际反应的酸碱的量偏小或反应过程中热量损失；
A．量取盐酸时仰视读数，导致量取的盐酸体积偏大，实际反应放热增大，中和热的数值大于57.3kJ/mol，
故A 不选；
B．为了使反应充分，向酸溶液中分次加入碱溶液，会导致热量损失，中和热的数值小于57.3kJ/mol，故B
选；
C．实验装置保温隔热效果差，会导致热量损失，中和热的数值小于57.3kJ/mol，故C 选；
D．a 为金属材质，会导致热量损失，中和热的数值小于57.3kJ/mol，故D 选；
故选：BCD。
（3）①常温下，若A 为固体，B 是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，可知B 为二氧化硫，
则A 为S，S 燃烧生成二氧化硫，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸，D 为
H2SO4；
②若C 为淡黄色固体，C 为Na2O2，A 为Na，B 为氧化钠，D 为NaOH，NaOH 与Al 反应的离子反应方程
式为：
。
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